Mga kategorya: Itinatampok na Mga Artikulo » Ang automation sa bahay
Bilang ng mga tanawin: 189984
Mga puna sa artikulo: 7
Ano ang mga microcontroller - layunin, aparato, software
Microcontroller - Ito ay isang espesyal na chip na idinisenyo upang makontrol ang iba't ibang mga elektronikong aparato. Ang mga Microcontroller ay unang lumitaw sa parehong taon bilang mga microprocessors na may pangkalahatang layunin (1971).
Ang mga tagabuo ng microcontroller ay dumating sa isang mapanlikha ideya - upang pagsamahin ang processor, memorya, ROM at peripheral sa loob ng isang enclosure na mukhang isang regular na microcircuit. Mula noon, ang paggawa ng mga microcontroller taun-taon nang lumampas sa paggawa ng mga processor, at ang pangangailangan para sa kanila ay hindi nabawasan.
Ang mga Microcontroller ay ginawa ng dose-dosenang mga kumpanya, at hindi lamang ang mga modernong 32-bit na mga microcontroller ay ginawa, ngunit 16 din, at kahit na 8-bit (tulad ng i8051 at mga analog). Sa loob ng bawat pamilya, madalas kang makakahanap ng halos magkaparehong mga modelo na naiiba sa bilis ng CPU at laki ng memorya.
Ang katotohanan ay ang mga microcontroller ay pangunahing ginagamit sa mga naka-embed na system, sa mga laruan, sa mga tool sa makina, sa mga gamit sa masa sa bahay, sa automation sa bahay - kung saan hindi mo kailangan ang kapangyarihan ng processor, ngunit sa halip isang balanse sa pagitan ng presyo at sapat na pag-andar.
Iyon ang dahilan kung bakit ang mga pinakalumang uri ng mga microcontroller ay ginagamit pa rin - marami silang magagawa: mula sa awtomatikong pagbubukas ng mga pintuan at pag-on sa patubig ng mga damuhan sa pagsasama sa matalinong sistema ng bahay. Kasabay nito, mayroong mas malakas na mga microcontroller na maaaring magsagawa ng daan-daang milyong mga operasyon bawat segundo at nakatali sa mga peripheral "sa ngipin." Mayroon silang mga kaukulang gawain. Kaya, sinusuri muna ng developer ang gawain, at pagkatapos ay pipili lamang ng naaangkop na hardware para dito.
Sa ngayon, mayroong higit sa 200 mga pagbabago ng mga microcontroller na katugma sa i8051, na ginawa ng dalawang dosenang kumpanya, at isang malaking bilang ng iba pang mga uri ng mga microcontroller. Ang mga nag-develop ay sikat sa 8-bit PIC microcontroller mula sa Microchip Technology at AVR mula sa Atmel, 16-bit na MSP430 mula sa TI, at 32-bit microcontroller, arkitektura ng ARM, na binuo ng ARM Limited at nagbebenta ng mga lisensya sa iba pang mga kumpanya para sa kanilang paggawa.
16-bit 28-pin PDIP PIC24 microcontroller
Microcontroller Atmel AVR ATmega8 sa package ng DIP
Microcontroller aparato AVR
Ang microcontroller ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang malaking bilang ng mga parameter, dahil ito ay sabay-sabay isang kumplikadong aparato na kinokontrol ng software at isang elektronikong aparato (microcircuit). Ang prefix na "micro" sa pangalan ng microcontroller ay nangangahulugan na ito ay isinasagawa gamit ang microelectronic na teknolohiya.
Sa panahon ng operasyon, binabasa ng microcontroller ang mga utos mula sa memorya o input port at ginagawa ang mga ito. Ang ibig sabihin ng bawat utos ay natutukoy ng sistema ng command ng microcontroller. Ang sistema ng utos ay naka-embed sa arkitektura ng microcontroller at ang pagpapatupad ng command code ay ipinahayag sa pagganap ng ilang mga microoperations ng mga panloob na elemento ng microcircuit.
Pinapayagan ng mga Microcontroller ang kakayahang umangkop na kontrol ng iba't ibang mga elektronik at elektrikal na aparato. Ang ilang mga modelo ng microcontroller ay napakalakas na maaari silang direktang lumipat ng mga relay (halimbawa, sa Mga garland ng Pasko).
Ang mga Microcontroller, bilang panuntunan, ay hindi gumagana nang mag-isa, ngunit ibinebenta sa isang circuit kung saan, bilang karagdagan dito, ang mga screen, mga input ng keyboard, iba't ibang mga sensor, atbp ay konektado.
Ang software para sa mga microcontroller ay maaaring maakit ang pansin ng mga mahilig sa "habulin ng mga piraso," dahil ang memorya sa mga microcontroller ay karaniwang saklaw mula 2 hanggang 128 Kb. Kung mas kaunti, pagkatapos ay kailangan mong sumulat sa assembler o Fort, kung maaari, gumamit ng mga espesyal na bersyon ng BASIC, Pascal, ngunit karamihan sa C. Bago sa wakas i-programming ang microcontroller, nasubok ito sa mga emulators - software o hardware.
Ito ay maaaring magpataas ng tanong: ang microprocessor at microcontroller lamang ng ibang pangalan para sa parehong aparato, o iba ba ang mga ito?
Ang isang microprocessor ay ang sentral na aparato ng anumang computer, na ginawa ng pinagsama-samang teknolohiya. Ang pangalan mismo ay nagpapahiwatig na nasa loob nito na nangyayari ang mga proseso ng computing. Upang makagawa ng isang computer sa labas nito, kahit na ito ay hindi masyadong moderno at malakas (tandaan ang mga pagbuo ng amateur ng Radio 86 o Sinclair), dapat itong pupunan ng mga panlabas na aparato. Una sa lahat, ito ay RAM at input port para sa outputting na impormasyon.
Ang microcontroller ay may isang processor, RAM, memorya ng programa, at bilang karagdagan, isang buong hanay ng mga aparato ng peripheral na i-on ang processor sa isang ganap na functional computer. Ayon sa lumang terminolohiya sa panahon ng Sobyet, ang mga nasabing aparato ay tinawag na Single-Chip Micro-computer. Ngunit ang teknolohiyang computer ng Sobyet, tulad ng alam mo, ay umabot sa isang patay, at kasama nito OMEVM.
Ngunit ang teknolohiyang banyagang computer ay hindi tumayo, samakatuwid ang OMEVM ay nagsimulang tawaging mga controllers (mula sa Ingles. Kontrol - upang pamahalaan, kontrol). At sa katunayan, ang mga Controller ay naging napaka-angkop para sa pagkontrol ng iba't ibang kagamitan, kahit na hindi masyadong kumplikado.
Ang MICROCONTROLLER ay hindi na isang processor, ngunit hindi rin isang computer.
Ang gitnang processor sa bawat computer ay ang pangunahing computer. Bagaman ang computer ay hindi inilaan lamang para sa computational load, ang processor ay ang elemento ng ulo dito. Ngunit hindi lamang ang computer ay may isang processor.
Kung iniisip mo ito at masusing tingnan, maaari mong makita na ang mga processors ay ginagamit sa karamihan ng mga kasangkapan sa sambahayan. Doon lamang sila gumagamit ng hindi tulad ng mga processors tulad ng sa isang computer, ngunit ang mga microprocessors at kahit ang mga microcontroller.
Kaya ano ang isang microcontroller at kung paano naiiba ito sa aktwal na processor o ang mga ito ay ganap na magkakaibang mga sangkap na elektroniko?
Ang mga malalaking integrated circuit o integrated circuit ay mga processors. Ang mga microprocessors ay mahalagang kapareho ng mga processors, ngunit dahil sa prefix na "micro" ang kanilang kakanyahan ay tinutukoy na ang mga ito ay pinaliit kaysa sa kanilang "malaki" na mga kapatid. Sa makasaysayang panahon nito, ang isang processor na may laki nito ay maaaring sakupin ang higit sa isang silid, nararapat lamang na pangalanan sila bilang mga natapos na dinosaur ng mga macro-processors, upang kahit papaano ayusin ang mga ito sa modernong ideya ng electronics.
Nabawasan ang laki at nakaayos na processor ay tumatagal ng mas kaunting puwang at maaaring mailagay sa isang mas siksik na produkto, ito ang microprocessor. Ngunit ang processor mismo ay maaaring gumawa ng kaunti, maliban sa magpadala ng data sa pagitan ng mga rehistro at magsagawa ng ilang mga operasyon sa aritmetika at lohikal.
Upang ang microprocessor ay magpadala ng data sa memorya, ang memorya na ito ay dapat na naroroon sa chip mismo, kung saan matatagpuan ang elemento ng processor, o konektado sa panlabas na RAM na ginawa sa anyo ng isang hiwalay na chip o module.
Bilang karagdagan sa memorya, ang processor ay dapat makipag-ugnay sa mga panlabas na aparato - peripheral. Kung hindi, anong uri ng pakinabang ang maaaring asahan mula sa gawain ng processor, paghahalo at paglipat ng data pabalik-balik. Ang punto ay kapag ang processor ay nakikipag-ugnay sa I / O na aparato. Sa isang computer, ito ay isang keyboard, mouse, at pagpapakita ng mga aparato bilang isang display, opsyonal na isang printer at, halimbawa, isang scanner, muli para sa pagpasok ng impormasyon.
Upang makontrol ang mga aparato ng I / O, ang mga naaangkop na circuit circuit at elemento ay ganap na kinakailangan. Batay sa kanila, ipinatupad ang interface na tinatawag na hardware. Ang mga paraan ng pakikipag-ugnay sa mga elemento ng interface ay nangangailangan ng pagkakaroon ng mga circuit / input port circuit, address decoders at mga form ng bus na may mga buffer circuit upang madagdagan ang kapasidad ng pag-load ng microprocessor.
Pagsasama ng processor kasama ang lahat ng kinakailangang mga karagdagang elemento upang ang produktong ito ay ibuhos sa ilang uri ng kumpletong pagtatayo at humantong sa pagbuo ng isang microcontroller. Ang isang microcircuit o microcontroller chip ay nagpapatupad ng isang processor at interface ng mga circuit sa isang maliit na chip.
Ang isang maliit na maliit na chip na naglalaman ng halos lahat, kaya na ito ay sapat na upang makabuo ng isang tapos na produkto ay isang halimbawa ng isang tipikal na microcontroller. Halimbawa, ang isang orasan electronic na pulso o isang orasan ng alarma ay may isang microcontroller sa loob, na nagpapatupad ng lahat ng mga pag-andar ng naturang aparato. Ang mga indibidwal na aparato ng peripheral ay direktang nakakonekta sa mga binti ng microcontroller microcircuit, o mga karagdagang elemento o microcircuits ng maliit o katamtamang antas ng pagsasama ay ibinahagi.
Ang mga Microcontroller ay malawakang ginagamit sa mga produktong naglalaman ng buong sistema ng eksklusibo sa isang maliit na microcircuit, na madalas na tinatawag na isang microassembly. Halimbawa, ang isang "chip" credit card ay naglalaman ng isang microcontroller sa loob ng isang plastic base. Tablet ng Intercom naglalaman din ng isang microcontroller sa loob. At ang mga halimbawa ng paggamit at aplikasyon ng mga microcontroller ay napakalawak sa modernong mundo na madaling makita ang pagkakaroon ng isang magsusupil sa anumang higit pa o mas matalinong aparato mula sa laruan ng isang bata hanggang sa isang wireless headset ng telepono.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: